Utilisation du géomagnétisme pour explorer le passé
Le champ magnétique terrestre est essentiel au maintien de la vie sur notre planète. Généré dans le noyau externe à une profondeur d’environ 2 900 km, ce champ agit comme un bouclier contre les rayonnements cosmiques. Malgré son importance, de nombreux mécanismes régissant le champ géomagnétique restent encore mystérieux. «Nos connaissances sur le comportement du champ géomagnétique sont également limitées», note Ron Shaar, coordinateur du projet GeoArchMag à l’Université hébraïque de Jérusalem(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «L’intensité et la direction de ce champ n’ont commencé à être mesurées qu’il y a environ 180 ans.» Cela signifie que notre connaissance du champ géomagnétique terrestre est fragmentaire et ne s’étend que sur les deux derniers siècles. Afin de remonter plus loin dans le temps, les géologues doivent s’appuyer sur des mesures indirectes, par exemple en extrayant des informations magnétiques des roches.
Champ géomagnétique sur des milliers d’années
L’objectif du projet GeoArchMag, soutenu par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), était de renforcer les techniques de mesure pour aider les géologues à mieux comprendre le champ géomagnétique. Pour y parvenir, le projet a combiné deux approches. La première a consisté à dater les matériaux archéologiques. Le Proche-Orient, région historiquement reconnue comme le «berceau de la civilisation», contient des objets archéologiques datant parfois de plus de 10 000 ans. Les chercheurs ont mis au point et testé de nouvelles méthodes pour extraire des informations magnétiques de centaines d’artefacts. Ensuite, l’équipe du projet a collecté des couches sédimentaires provenant d’étendues d’eau de la même région, notamment la mer Morte et la mer de Galilée. Les données géomagnétiques ont ensuite été extraites, enregistrées et combinées aux données archéologiques afin de créer des archives magnétiques uniques. «À partir de là, nous avons pu générer une courbe décrivant le comportement et la force du champ géomagnétique au cours des derniers milliers d’années», explique Ron Shaar.
Visualiser l’évolution géomagnétique de la Terre
La capacité d’enregistrer et de visualiser l’évolution du champ géomagnétique terrestre de cette manière a permis à l’équipe de faire plusieurs découvertes. «Nous avons pu identifier le champ le plus puissant que la Terre puisse générer», ajoute Ron Shaar. «Nous avons également montré que l’intensité du champ magnétique terrestre peut changer beaucoup plus rapidement qu’on ne le pensait auparavant.» Ces résultats pourraient aider les géophysiciens à répondre à certaines questions clés. Nous savons par exemple qu’il y a un trou dans le champ magnétique actuel dans l’Atlantique Sud. Cela a donné lieu à des recherches et à des évaluations des risques, afin de déterminer si la Terre pourrait être plus vulnérable aux tempêtes solaires extrêmes. «Dans la courbe, nous avons constaté que des anomalies similaires existaient dans le passé», note Ron Shaar. «Ce point faible n’est pas une caractéristique unique.»
Opportunités dans le domaine de la géologie et de l’archéologie
Pour les géologues tels que Ron Shaar, l’application de techniques de datation magnétique aux sédiments pourrait permettre d’obtenir des résultats plus précis. Les techniques traditionnelles de datation au carbone dépendent de la présence de radiocarbone. «L’étude du climat passé de la Terre est entachée d’une grande incertitude, et c’est là que nous pensons pouvoir apporter notre contribution», remarque Ron Shaar. En outre, le projet a également créé de nouvelles opportunités dans le domaine de l’archéologie. Les archéologues peuvent extraire les informations magnétiques d’un objet, les comparer à la courbe géomagnétique et les dater avec précision. «L’association de ces deux disciplines si différentes a été vraiment passionnante», déclare Ron Shaar. «L’amélioration de notre compréhension du champ géomagnétique et de son importance pour notre vie a également été très utile.»